Aparato de procesamiento de portaobjetos automático.

Un aparato de procesamiento de portaobjetos automático que comprende:

- un soporte de portaobjetos (1033)

- un soporte de reactivos montado de manera rotatoria (1300) para sostener una pluralidad de dispensadores de reactivos (1302);

- un soporte de boquilla (1100) para sostener unas estaciones de tratamiento de portaobjetos (1106); y

- un activador de dispensador de reactivos (1400) para activar de manera selectiva los dispensadores de reactivos respectivos (1302),

caracterizado por que

el soporte de portaobjetos (1033), durante el funcionamiento del aparato de procesamiento de portaobjetos, se fija en su posición, mientras que el soporte de boquilla (1100) y el soporte de reactivos (1300) pueden girar de manera selectiva e independiente en relación con el soporte de portaobjetos (1033), y

en el que el activador de dispensador de reactivos (1400) se monta para girar en sincronización con el soporte de boquilla (1100).

Aparato de procesamiento de portaobjetos automático

La presente invención se dirige a un aparato para su uso en la patología molecular diagnóstica y, más especialmente, a un aparato de este tipo usado para la tinción y/o el tratamiento automatizados de muestras de tejido montadas en portaobjetos de microscopio.

La patología molecular es el examen a un nivel molecular del ADN, el ARNm, y las proteínas que provocan o se asocian de otro modo con una enfermedad. A partir de este examen, puede esclarecerse Información Importante sobre el diagnóstico, el pronóstico y las opciones de tratamiento del paciente. La práctica de la patología molecular se divide, en general, en dos áreas principales: (i) el análisis de ADN, ARNm y proteínas en células Intactas (¡n sltu), y (¡i) el análisis de estos materiales biológicos después de que se han extraído de los tejidos. La primera categoría, a la que se dirige principalmente la presente invención, tiene la ventaja de que permite que un patólogo o un científico estudien la arquitectura o la morfología histopatológica de la muestra de tejido bajo el microscopio al mismo tiempo que se ensayan el ácido nucleico o las proteínas. Estas técnicas Incluyen la inmunohlstoquímlca (IHC), que analiza las proteínas, la hibridación in situ (ISH), que analiza los ácidos nucleicos, la hlstoquímlca (HC), que analiza los hidratos de carbono, y la histoquímica enzimática (EHC), que analiza la química de las enzimas. Por ejemplo, la ISH puede usarse para buscar la presencia de una anomalía o una condición genética tal como el aumento de los genes que provocan el cáncer específicamente en las células que, cuando se observan en un microscopio, parecen ser morfológicamente malignas. La ISH también es útil en el diagnóstico de las enfermedades Infecciosas, ya que permite la detección no solo de una secuencia microbiana, sino también de las células que están exactamente infectadas. Esto puede tener importantes implicaciones clínico-patológicas y es un medio eficaz para descartar la posibilidad de que una señal de hibridación positiva pueda proceder de un tejido adyacente sin ningún Interés clínico o de la sangre o de la contaminación exterior.

La IHC utiliza anticuerpos que se unen específicamente con epítopos únicos presentes solo en determinados tipos de tejidos celulares enfermos. La IHC requiere una serie de etapas de tratamiento realizadas en una sección de tejido o células (por ejemplo, sangre o médula ósea) montadas sobre un portaobjetos de vidrio para resaltar por tinción selectiva determinados indicadores morfológicos de estados de enfermedad. Las etapas habituales incluyen el pretratamlento de la sección de tejido para retirar la paraflna y reducir la unión inespecífica, la recuperación de antígenos o el acondicionamiento de células enmascarado por la reticulación de las proteínas a partir de los fijadores químicos, el tratamiento y la incubación de anticuerpos, el tratamiento y la incubación de anticuerpos secundarios etiquetados con una enzima, la reacción del sustrato con la enzima para producir un fluoróforo o un cromóforo que resalte las áreas de la sección de tejido que tienen epítopos que se unen con el anticuerpo, la contratinción, y similares. La mayoría de estas etapas están separadas por múltiples etapas de enjuague para retirar el reactivo residual sin reaccionar procedente de la etapa anterior. Las incubaciones pueden realizarse a temperaturas elevadas, en general de 37 °C aproximadamente, y el tejido debe protegerse continuamente de la deshidratación. El análisis ISH, que se basa en la afinidad de unión específica de sondas de ADN o ARN con secuencias de nucleótidos únicas o repetitivas de las células de muestras de tejido o fluidos corporales, requiere una serie similar de etapas de proceso con muchos reactivos diferentes y se complica aún más variando los requisitos de temperatura.

En vista del gran número de etapas de tratamiento repetitivas necesarias tanto para la IHC como para la ISH, se han introducido sistemas automatizados para reducir el trabajo humano y la tasa de costes y de errores asociada con el mismo, y para Introducir uniformidad. Ejemplos de sistemas automatizados que se han empleado con éxito incluyen los sistemas de tinción ES®, NexES®, DISCOVERY, BENCHMARK y Gen II® disponibles en Ventana Medical Systems (Tucson, Arizona). Estos sistemas emplean un sistema controlado por microprocesador que incluye un carrusel giratorio que soporta portaobjetos colocados radialmente. Un motor paso a paso hace girar el carrusel de portaobjetos colocando cada portaobjetos por debajo de uno de una serie de dispensadores de reactivos colocados por encima de los portaobjetos. Como se describe en la patente de Estados Unidos N° 6.352.861 B1, los códigos de barras en los portaobjetos y los dispensadores de reactivos automatizan por completo el accionamiento controlado por ordenador de los dispensadores sobre los portaobjetos, de manera que pueden realizarse diferentes tratamientos de reactivos para cada una de las diversas muestras de tejido.

Unos instrumentos tales como los sistemas ES®, Gen II® NexES®, BENCHMARK® y DISCOVERY® de Ventana Medical Systems están diseñados fundamentalmente para aplicar de manera secuencial los reactivos en unas secciones de tejido montadas en portaobjetos de microscopio de vidrio de 2,54 por 5,08 cm (una por tres pulgadas) en condiciones ambientales controladas. El instrumento debe realizar varias funciones básicas tales como la aplicación de reactivos, el lavado (para retirar un reactivo aplicado anteriormente), el drenaje a chorro (una técnica para reducir el volumen de solución reguladora residual en un portaobjetos posterior al lavado), la aplicación de Liquid Coverslip (una aplicación de aceite ligero usado para contener reactivos y evitar la evaporación), y otras funciones instrumentales.

Los instrumentos de tinción de Ventana Medical Systems mencionados anteriormente procesan los portaobjetos en un carrusel de portaobjetos rotatorio. Los instrumentos descritos en el presente documento tienen los portaobjetos

fijados en una posición estacionaria y hacen girar las estaciones de procesamiento básicas por encima de los portaobjetos fijados. En la siguiente descripción de cómo se procesan los portaobjetos, el algoritmo de proceso es el mismo independientemente de la configuración física.

El proceso de tinción de tejido en un portaobjetos consiste en la repetición secuencial de las funciones instrumentales básicas descritas anteriormente. Esencialmente, se aplica un reactivo al tejido, que se incuba a continuación durante un tiempo especificado a una temperatura específica. Cuando se completa el tiempo de incubación, el reactivo se lava fuera del portaobjetos y se aplica el siguiente reactivo, se incuba, y se lava, etc., hasta que se hayan aplicado todos los reactivos y el proceso de tinción esté completo.

Es deseable permitir que se ejecute cualquier protocolo de tinción para cualquiera de los portaobjetos, es decir, cualquier combinación de reactivos y tiempos de incubación. Además, para tintar múltiples portaobjetos tan rápido como sea posible, el instrumento debe procesar los portaobjetos simultáneamente. Esto es posible puesto que la mayoría de las veces se acaban incubando los portaobjetos, dejando de este modo tiempo para realizar el lavado, la aplicación del reactivo y otras funciones en otros portaobjetos.

Un algoritmo para lograr una tinción simultánea (a veces denominado método de "acceso aleatorio") es para crear una programación de la tarea y el tiempo para cada portaobjetos en la ejecución, realizando, a continuación, cada tarea en cada portaobjetos cuando la programación lo requiera. El problema con este método es que los tiempos de incubación no serán precisos si el instrumento está ocupado realizando una tarea en un portaobjetos cuando es el momento de lavar otro portaobjetos (completando de este modo la incubación en ese portaobjetos). La variación en los tiempos de incubación será impredecible, ya que varía el número total de portaobjetos y los protocolos de portaobjetos.

El procesamiento de portaobjetos usando un algoritmo de paso con bloqueo garantiza que todos los tiempos de incubación son precisos y predecibles con independencia del número de portaobjetos procesados o la variación en los protocolos de portaobjetos. Aunque los tiempos de incubación están garantizados, el algoritmo de paso con bloqueo implica que los tiempos de incubación deben ser un aumento del período de tiempo de incubación fundamental. Por ejemplo, con un ciclo de incubación de dos minutos, los tiempos de incubación totales deben ser múltiplos de dos, es decir, dos, cuatro, seis, ocho, etc., minutos de duración.... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de procesamiento de portaobjetos automático que comprende:

- un soporte de portaobjetos (1033)

- un soporte de reactivos montado de manera rotatoria (1300) para sostener una pluralidad de dispensadores de reactivos (1302);

- un soporte de boquilla (1100) para sostener unas estaciones de tratamiento de portaobjetos (1106); y

- un activador de dispensador de reactivos (1400) para activar de manera selectiva los dispensadores de reactivos respectivos (1302),

caracterizado porque

el soporte de portaobjetos (1033), durante el funcionamiento del aparato de procesamiento de portaobjetos, se fija en su posición, mientras que el soporte de boquilla (1100) y el soporte de reactivos (1300) pueden girar de manera selectiva e independiente en relación con el soporte de portaobjetos (1033), y

en el que el activador de dispensador de reactivos (1400) se monta para girar en sincronización con el soporte de boquilla (1100).

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que el activador de dispensador de reactivos es un martillo o un pistón (1400) y el activador de dispensador de reactivos y el soporte de boquilla (1100) se enchavetan en un eje (1113) con el fin de girar juntos.

3. El aparato de la reivindicación 1 o 2, en el que el soporte de boquilla (1100) puede moverse de manera rotatoria más o menos 180°, aproximadamente, desde una posición inicial.

4. El aparato de la reivindicación 1, 2 o 3, en el que dicho soporte de reactivos (1300) puede moverse de manera rotatoria en cualquier dirección desde una posición Inicial.

5. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho soporte de portaobjetos (1033) se monta de manera deslizante en el aparato sobre unos raíles (1040) para permitir la carga y la descarga de portaobjetos en dicho soporte de portaobjetos (1033), cuando el aparato de procesamiento no está en funcionamiento.

6. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte de boquilla (1100) sostiene al menos un chorro de aire de vórtice o un drenaje a chorro.

7. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte de boquilla (1100) sostiene al menos un aplicador para aplicar un fluido de recubrimiento al portaobjetos.

8. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte de boquilla sostiene una estación de lavado de dispensador, en particular dos estaciones de lavado de dispensador.

9. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el soporte de reactivos (1300) y el soporte de boquilla se montan de manera vertical por encima del soporte de portaobjetos fijado (1033).